説明

圧着工具の検査装置

【課題】複数種の圧着工具の検査を可能とし,且つ熟練者を必要としないで均一な測定結果を得ることを可能とする。
【解決手段】接続導線を挿入した圧着端子を一対の圧着ブレード間で圧着して接続する圧着工具の検査装置であって,圧着工具の一対の圧着ブレードの一方の側面に沿って移動するように配置される接触子と,前記接触子の移動量を検知するセンサーと,
前記センサーにより検知される接触子の移動量から前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを求め,求められた前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを表示するアンプユニットを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,圧着工具の検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気配線材と電気接続用の圧着端子の接続のために,従来より手動圧着工具が用いられている。かかる手動圧着工具の例を,図1に図示する。図1(A),1(B)に示す,異なる形態は,電気配線材の電気容量に対応した圧着端子の大きさによって,使い分けられる。
【0003】
基本的にこれらの手動圧着工具の作用は共通である。ハンドル1を握ることにより加えられる握力が,テコの作用によりダイス先端部2に加えられる圧着力に変換される。これにより,ダイス先端部2に位置づけられた電気配線材を通した圧着端子をかしめて,電気配線材と圧着端子を圧着接続することができる。
【0004】
図2は,ダイス先端部2とダイス先端部2に形成される間隙に位置づけられた電気配線材を通した圧着端子の状態の断面を部分拡大して示す図である。ダイス先端部2は,心線部ダイス21と被覆部ダイス22を有し,心線部ダイス21と被覆部ダイス22の上下間に圧着端子10を位置づける。さらに,電気配線材の被覆部11の先端部を皮むきされた心線部12が,ストッパー部13に突き当たるまで圧着端子10に挿入される。
【0005】
この状態で,ハンドル1を握ることにより上下の心線部ダイス21と被覆部ダイス22により圧着端子10が押しつぶされて,電気配線材と圧着端子10が圧着接続される。
【0006】
図3は,圧着端子10の本体部10aが押しつぶされて,電気配線材の心線部12が,圧着端子に接続されている状態を示す。
【0007】
ここで,圧着端子10と電気配線材の心線部12との接続が完全であることが,電気配線を施される電気機器,電気設備等における信頼性に大きく影響する。
【0008】
一方,図1に例示した手動圧着工具は,長年の使用によりハンドル荷重が変化し,心線部ダイス21と被覆部ダイス22の上下間に形成される間隙の大きさが変化して,圧着力が悪くなる。これにより,圧着端子10と電気配線材の心線部12との接続不具合が生じ信頼性に影響を与えるおそれが生じる。
【0009】
したがって,かかる状態を早期に検知して,手動圧着工具を調整することが必要である。これまで,手動圧着工具が規格に合格しているか否かの判定は,例えば図4に示すように指定ゲージを用いて行われていた。
【0010】
すなわち,図4は,手動圧着工具のダイス部を拡大して示す図である。ハンドル1を握ってダイス先端部2を密着させた状態である。限界栓ゲージ4は,両端に径の異なるGOゲージ及びNO−GOゲージを有している。線4aによりGOゲージ側及びNO−GOゲージ側を判別可能にしている。
【0011】
ダイス先端部2を密着させた状態で形成される上下の心線部ダイス21と被覆部ダイス22の間隙をGO側ゲージが通過し,NO−GO側ゲージが通過しない場合を合格とし,GO側ゲージが通過しない場合,あるいはGO側ゲージとNO−GO側ゲージの両方が通過する場合は,不合格とされる。
【0012】
図5は,図1に示した手動圧着工具のハンドル1をエアーで加圧するように構成した圧着工具の概念構成を示す図である。図5において,100は圧着工具の圧着機本体部であり,110はエアー圧力プランジャーである。
【0013】
エアー圧力プランジャー110と圧着機本体部100は,着脱可能であり,複数種の圧着機本体部100に対して同じ圧力プランジャー110を共用することが可能である。
【0014】
圧力プランジャー110は,圧力の増減により伸縮するプランジャーを有し,圧着機本体部100とリンク機構によるテコの作用によりダイス先端部2に圧着力を与えることができる。
【0015】
図1に示す手動圧着工具に対し,図5の圧着工具は,製造ラインに敷設され,エアーにより圧力プランジャー110を駆動して圧着処理を行うに適している。
【0016】
かかる図5に示す圧着工具も上記図1の手動圧着工具について説明した使用経年による圧着不具合が生じることは同様である。したがって,図5に示す圧力プランジャー11を備えた圧着工具が規格に合格しているか否かの判定が同様に必要である。
【0017】
一方,これまで,圧着工具に関連する試験装置を自動化する技術として特許文献1,2に記載された技術がある。これは,いずれも圧着端子の圧着部を撮影し,その画像を解析して圧着状態を判定するものである。
【特許文献1】特開平11−101622号公報
【特許文献2】特開2004−127790号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
上記のように,図1の手動圧着工具あるいは,図5のエアー圧着工具(以下これらを共通に単に圧着工具と呼ぶ)のダイス先端部2の性能検査において,圧着性能を数値的に測定する技術は存在しておらず,限界栓ゲージ4を使用し,熟練者による感覚的な判断で判定が行われていた。
【0019】
この場合,圧着端子10の大きさに対応して圧着工具が用意されるが,限界栓ゲージ4も圧着端子10の大きさに対応する圧着工具に対応して用意することが必要であった。
【0020】
さらに,ダイス先端部2を密着させた状態でGO側ゲージ及びNO−GO側ゲージの通過あるいは不通過により状態を判定するので,手動圧着工具にあってはハンドル1の握り圧力の具合によりダイス先端部2の間隙の大きさが変わり,これにより適正な判定が困難となる。
【0021】
このため,これまでは熟練者により工具点検が行われ,測定結果が手動による官能検査となり数値化されていなかった。これにより,熟練者の確保が十分でない場合は,十分な検査実施が困難となり,結果として圧着端子と電気配線材との接続品質にばらつき,あるいは品質劣化を生じるおそれがあった。
【0022】
また,上記したように,圧着工具は複数種が存在する。したがって,本発明の目的は,複数種の圧着工具の検査を可能とし,且つ熟練者を必要としないで均一な測定結果を得ることを可能とする圧着工具の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
上記の目的を達成する本発明の一側面は,接続導線を挿入した圧着端子を一対の圧着ブレード間で圧着して接続する圧着工具の検査装置である。
【0024】
検査装置は,圧着工具の一対の圧着ブレードの一方の側面に沿って移動するように配置される接触子と,前記接触子の移動量を検知するセンサーと,前記センサーにより検知される接触子の移動量から前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを求め,求められた前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを表示するアンプユニットを有する。
【0025】
圧着ブレード間の間隙の大きさを表示することにより検査者の感覚に頼らずに正確に圧着ブレード間の間隙の大きさを認知することが可能である。
【0026】
さらに,前記構成において,前記一対の圧着ブレードの先端間が閉じた状態の時に検知される前記センサーの出力値を基準値とする。そして,前記一対の圧着ブレード間に圧着端子を挿入して再度前記一対の圧着ブレードを閉じた時に検知される前記接触子の前記基準値に対しての移動量の大きさが所定の公差値の範囲内か否かにより前記一対の圧着ブレードを有する圧着工具の良否を判定が可能となる。
【0027】
また,前記において,前記センサーは,磁界を発生する一次コイルと,前記接触子に連結し,前記一次コイル内に挿入されるコアと,更に前記コアの挿入量の大きさにより変化する前記一次コイルのインピーダンス変化に対応する信号コイル電流を検知する二次コイルを有するセンサーにより実現できる。
【0028】
さらに,前記接触子と前記一対の圧着ブレードとの関係において,前記接触子が前記一対の圧着ブレードの一方の側面に直接接触するように配置する構成が可能である。
【0029】
また,別の態様として,支点ピンに支持されたセンサーレバーを有する。そして,前記支点ピンを基準に前記センサーレバーの一方側の先端部に前記接触子が接触し,前記センサーレバーの他方側の先端部が前記一対の圧着ブレードの一方の側面に接触するように構成することも可能である。
【発明の効果】
【0030】
本発明の上記特徴により圧着工具の性能を作業者の感覚に頼らずメータ表示及び合格ランプの点灯有無の確認のみで,性能合否を判定することが出来る。
【0031】
また,複数種の圧着工具のそれぞれに対応して,検査を迅速に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
以下に図面に従い,本発明の実施の形態例を説明する。
【0033】
図6は,本発明に従う圧着工具(ダイス)の検査装置の実施の形態例を示す図である。
【0034】
図6において,図6Aは圧着工具の圧着機本体部100に本発明に従う検査装置のセンサー部を取り付けた状態平面図を示す図である。また,図6Bは,図6Aを右方向から見た図であり,更に,検査装置のコントロールボックス42が図示されている。
【0035】
図6Aにおいて,ダイス部は,エアー圧着機本体100にダイスセットピン34を介して圧着ダイスブラケット32と圧着ブレード33が順次リンク接続されて構成されている。
【0036】
一方,検査装置のセンサー部は,エアー圧着機本体100にネジ止めされたセンサーブラケット35を有し,これにスペーサー36を介してセンサーホルダー37が設けられている。
【0037】
さらに,センサーホルダー37に接触子38を先端に有する接触式デジタルセンサー39が保持されている。
【0038】
ここで,接触式デジタルセンサー39は,一次側コイルとして磁界発生用コイルと,二次コイルとして検出コイルを有する。さらに,磁界発生用コイルに挿入されるコアを有している。
【0039】
原理的動作として,磁界発生用コイルに所定レベルの信号電流を流した状態で磁界発生用コイルに挿入されるコアの挿入量を変化させる。コアの挿入量の大きさによりコイルのインピーダンスが変化する。したがって,二次コイルである検出コイルで検出される検出電流レベルがこれに対応して変化する。
【0040】
これにより検出コイルで検出される信号レベルの大きさからコアの挿入量,即ち接触子38の移動量を求めることができる。
【0041】
図6に戻り説明すると,接触式デジタルセンサー39の接触子38は,接触式デジタルセンサー39に挿入されるコアに連結している。そして,接触子38は圧着ブレード33の側面に沿った状態で位置づけられている。
【0042】
したがって,圧着ブレード33が開いた状態であると,接触式デジタルセンサー39に挿入されるコアの挿入量が最大となり,閉じた状態ではコアの挿入量が最小となる。
【0043】
かかる動作から,検出コイルにより検出される検出電流がセンサーケーブル41を通してコントロールボックス42に入力される。
【0044】
コントロールボックス42において,センサーケーブル41を通して入力される圧着ブレード33が閉じた状態での検出電流数値を所定の基準値と比較して,圧着工具の状態を検査することができる。
【0045】
コントロールボックス42は,正面パネル側に,アンプユニット43,リセットボタン44及び,電源スイッチ45を有している。
【0046】
かかるコントロールボックス42における信号処理については,後に再度詳細に説明する。なお,図6Bにおいて,接触式デジタルセンサー39の上部にある判定信号LED40は,検査が終了したときにコントロールボックス42から送られる信号により点灯され,操作者に検査の結果を認識させることができる。
【0047】
図7は,図6の実施例における圧着工具に対し,検査装置のセンサー部の取り付け構造を水平方向に変えた実施例を示している。かかる実施例では,センサー接触子38が圧着ブレード33の側面に触れることができないために,支点ピン47に軸支されるセンサーレバー46を設けている。
【0048】
さらに,図7Aは圧着ブレード33が閉じた状態,図7Bは圧着ブレード33が開いた状態を示している。
【0049】
かかる状態図において,圧着ブレード33が開いた状態と閉じた状態の変化において,センサーレバー46を介してセンサー接触子38が移動して,図6に示した実施例と同様に圧着ブレード33の状態を測定することができる。
【0050】
ここで,圧着ブレード33が閉じた状態(開口量=0)から開口したときの開口量をAとすると公差範囲でA=6 mmである。その時のセンサー接触子38の移動量を測定時のタイムラグ及び摩耗を考慮して2 mmに設定した。
【0051】
かかる関係を満たすように,センサーレバー46の長さ,及び支点ピン47の位置即ち,レバー比を設定した。ちなみに,図7に示す実施例では,C:D=30:12であった。
【0052】
コントロールボックス42は,かかるセンサー接触子38の移動量2 mmが得られるか否かを判定する。
【0053】
図8は,更に図6,図7に示した圧着工具と異なる形態の圧着工具に対し,検査装置のセンサー部の取り付け構造を示している。図7と同様部には同じ参照番号を付しているので同様の説明は省略する。
【0054】
なお,図8の実施例において,ダイス先端の開閉の動きをセンサー接触子38に伝えるためのセンサーレバー6について図7の実施例と同様に考慮して設定を行った。
【0055】
図8に実施例においては,センサー接触子38の移動量をより小さく0.8mmに設定した。
【0056】
この時,レバー比は,図7の実施例と同じにC:D=30:12とすると,センサー接触子38の移動量は,平均0.8mmであった。これにより,図7の実施例に比較してより小さいタイムラグが得られている。
【0057】
図9は,コントロールボックス42の回路構成例を示す図である。
【0058】
図10は,本発明の検査装置の動作フロー図である。図10を参照して,図9の動作を説明する。
【0059】
コントロールボックス42の電源スイッチPSWが投入される(ステップS1)と,DCアダプタ60により電力パワーが供給され,アンプユニット50がON状態にされる(ステップS2)。
【0060】
検査対象とする圧着工具のエアー圧着機本体100をエアー圧力プランジャー110にセットする。このとき,圧着端子及び接続電線はセットされない。
【0061】
この状態で,操作者は,図示していないフットスイッチをONにする(ステップS2)と,エアー圧力プランジャー110によりエアー圧着機本体100にエアー圧が供給され,ダイス部の圧着ブレード33が全閉状態にされる(ステップS4)。
【0062】
このとき,接触子38の移動量が主回路51で計測され,コントロールボックス12の表面パネルにデジタル表示される(ステップS5)。
【0063】
この時,圧着ブレード33が全閉であり,理論的に計測値として“0”が表示されるべきであるが,圧着工具のそれぞれの特性に依存してオフセットが生じる。
【0064】
したがって,検査対象とする圧着工具に対して,オフセットを考慮した基準値を設定するべく,リセットスイッチRSWをONにして,アンプユニット42の表示を“0”にリセットする(ステップS5A)。
【0065】
これにより,アンプユニット42の表示が“0”になる(ステップS6)。
【0066】
ついで,操作者はフットスイッチをOFFにして(ステップS7),圧着ブレード33を開いた状態にする。これにより,圧着端子と接続電線を圧着ブレード33間にセットすることが可能になる(ステップS8)。
【0067】
圧着端子と接続電線を圧着ブレード33間にセットした状態で,フットスイッチをONにすると(ステップS9),エアー圧着機本体100にエアー圧が供給され,ダイス部の圧着ブレード33が再度閉じる方向に駆動される(ステップS10)。
【0068】
これにより,圧着ブレード33間の圧着端子と接続電線が圧着される(ステップS11)。同時に,接触式デジタルセンサー39により測定される測定値が,アンプユニット43により表示される(ステップS12)。
【0069】
この時,アンプユニット43は,測定値が予め定めた公差範囲内であるか否かを判定する。公差範囲内であれば,接触式デジタルセンサー39のヘッド部にある判定信号LED40を緑色に点灯する(ステップS13)。同時に,検査終了を通知するブザー54を鳴動して(ステップS14),良品確認処理を行う(ステップS15)。良品確認処理として圧着ブレード33を開放してエアー圧力プランジャー110から圧着工具のセットを解除する。
【0070】
継続して他の圧着工具の検査を継続する場合(ステップS15A,Y)は,新たな検査対象の圧着工具をエアー圧力プランジャー110にセットしてステップS3に戻る。
【0071】
一方,ステップS12で測定された値が公差範囲外であるときは,接触式デジタルセンサー39のヘッド部にある判定信号LED40を赤色に点灯する(ステップS16)。
【0072】
これにより操作者は,検査対象の圧着工具は,不良領域にあると判断して(ステップS17),工具を確認し,調整する(ステップS18)。調整によって対応できなければ,修理が必要であるものとして処理する(ステップS19)。
【0073】
一方,調整によって対応可能と判断されれば,再確認のためにステップS3に戻り,先に説明したステップS3以降の検査処理を実行して,状態を確認する。
【0074】
図11は,本発明の検査装置の効果を確認するための検証データである。
【0075】
検査サンプルとして同じ型の5つの圧着工具(ダイス)を用意した。それぞれの状態は,第1のサンプルは正常品,第2のサンプルはブラケットピンに摩耗が少しあるもの,第3のサンプルはブラケットピンの摩耗が多くあるもの,第4のサンプルはブラケットにひび割れがあるもの,そして第5のサンプルはリンク摩耗ありがたが大きいものである。
【0076】
測定結果の公差範囲±0.1mmをとしたとき,第1から第3のサンプルが公差範囲内にあり,第4及び第5のサンプルが公差範囲外となり不良品と判定された。
【0077】
このとき,圧着された端子の圧着高さは,良品である第1のサンプルデータは,2.80mmであった。
【0078】
これに比較して,図11に示すように第2〜第5のサンプルによる端子の圧着高さは,それぞれ2.95,2.98及び3.00となり,正常なサンプルの値に対し誤差が大きくなることが示されている。
【0079】
したがって,本発明を適用する検査装置により的確に圧着工具の良・不良を容易に判定することができることが理解できる。
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明により,圧着工具(ダイス)の性能を作業者の感覚に頼らずメータ表示及び合格ランプの点灯有無の確認のみで,性能合否を判定することが出来る。
【0081】
よって,熟練者に依存することなく点検の信頼性を高めることが出来,製品の信頼性向上と,コスト削減を可能に出来,産業上寄与するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】手動圧着工具の例を示す図である。
【図2】ダイス先端部2と,ダイス先端部2に位置づけられた間隙に位置づけられた電気配線材を通した圧着端子の状態の断面を部分拡大して示す図である。
【図3】圧着端子10の本体部10aが押しつぶされて,電気配線材の心線部12が,圧着端子に接続されている状態を示す図である。
【図4】指定ゲージを用いる手動圧着工具が規格に合格しているか否かの判定を説明する図である。
【図5】図1に示した手動圧着工具のハンドル1をエアーで加圧するように構成した圧着工具の概念構成を示す図である。
【図6】本発明に従う圧着工具の検査装置の実施の形態例を示す図である。
【図7】図6の実施例における圧着工具に対し,検査装置のセンサー部の取り付け構造を水平方向に変えた実施例を示す図である。
【図8】図6,図7に示した圧着工具と異なる形態の圧着工具に対し,検査装置のセンサー部の取り付け構造を示す図である。
【図9】コントロールボックスの回路構成例を示す図である。
【図10】本発明の検査装置の動作フロー図である。
【図11】本発明の検査装置の効果を確認するための検証データである。
【符号の説明】
【0083】
100 圧着工具の圧着機本体部110は
110 エアー圧力プランジャー
2 ダイス先端部
32 圧着ダイスブラケット
33 圧着ブレード
34 ダイスセットピン
35 センサーブラケット
36 スペーサー
37 センサーホルダー
38 接触子
39 接触式デジタルセンサー
40 判定信号LED
41 ダイス先端部
42 コントロールボックス
43 アンプユニット
44 リセットボタン
45 電源スイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
接続導線を挿入した圧着端子を一対の圧着ブレード間で圧着して接続する圧着工具の検査装置であって,
圧着工具の一対の圧着ブレードの一方の側面に沿って移動するように配置される接触子と,
前記接触子の移動量を検知するセンサーと,
前記センサーにより検知される接触子の移動量から前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを求め,求められた前記一対の圧着ブレード間の間隙の大きさを表示するアンプユニットを,
有することを特徴とする圧着工具の検査装置。
【請求項2】
請求項1において,
前記一対の圧着ブレードの先端間が閉じた状態の時に検知される前記センサーの出力値を基準値として,前記一対の圧着ブレード間に圧着端子を挿入して再度前記一対の圧着ブレードを閉じた時に検知される前記接触子の移動量の大きさが所定の公差値の範囲内か否かにより前記一対の圧着ブレードを有する圧着工具の良否を判定可能とすることを特徴とする圧着工具の検査装置。
【請求項3】
請求項1又は2において,
前記センサーは,磁界を発生する一次コイルと,前記接触子に連結し,前記一次コイル内に挿入されるコアと,更に前記コアの挿入量の大きさにより変化する前記一次コイルのインピーダンス変化に対応する信号コイル電流を検知する二次コイルを有することを特徴とする圧着工具の検査装置。
【請求項4】
請求項1において,
前記接触子が前記一対の圧着ブレードの一方の側面に直接接触するように配置されることを特徴とする圧着工具の検査装置。
【請求項5】
請求項1において,
支点ピンに支持されたセンサーレバーを有し,前記支点ピンを基準に前記センサーレバーの一方側の先端部に前記接触子が接触し,前記センサーレバーの他方側の先端部が前記一対の圧着ブレードの一方の側面に接触するように構成されることを特徴とする圧着工具の検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2008−164516(P2008−164516A)
【公開日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−356425(P2006−356425)
【出願日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【出願人】(390033318)日本圧着端子製造株式会社 (457)
【Fターム(参考)】